李碩 丁威威

IPv6與IPv4：

IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫，其中Internet Protocol譯為“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議”。IPv6是IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組，Internet Engineering Task Force）設(shè)計(jì)的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議（IPv4）的下一代IP協(xié)議，號(hào)稱可以為全世界的每一粒沙子編上一個(gè)地址。

IPv4協(xié)議的地址為32位，所以它可以提供的地址數(shù)為：2^32-1個(gè)（大約43億個(gè)）。較之IPv4使用的32位地址，IPv6使用128位地址，是IPv4地址長(zhǎng)度的4倍，IPv6能夠提供的地址數(shù)為： 2^128-1個(gè)（大約340萬(wàn)億個(gè)），足夠?yàn)槭澜缟厦恳粋€(gè)接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備分配IP地址。

除此之外，與IPV4相比，IPV6還具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：

IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類（Aggregation）的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄（Entry）表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長(zhǎng)度，提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。

IPv6增加了增強(qiáng)的組播（Multicast）支持以及對(duì)流的控制（Flow Control），這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長(zhǎng)足發(fā)展的機(jī)會(huì)，為服務(wù)質(zhì)量控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

IPv6加入了對(duì)自動(dòng)配置（Auto Configuration）的支持。這是對(duì)DHCP協(xié)議的改進(jìn)和擴(kuò)展，使得網(wǎng)絡(luò)（尤其是局域網(wǎng)）的管理更加方便和快捷。

IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并對(duì)IP報(bào)文進(jìn)行校驗(yàn)，在IPV6中的加密與鑒別選項(xiàng)提供了分組的保密性與完整性。極大的增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

允許擴(kuò)充。如果新的技術(shù)或應(yīng)用需要時(shí)，IPV6允許協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)充。

更好的頭部格式。IPV6使用新的頭部格式，其選項(xiàng)與基本頭部分開，如果需要，可將選項(xiàng)插入到基本頭部與上層數(shù)據(jù)之間。這就簡(jiǎn)化和加速了路由選擇過(guò)程，因?yàn)榇蠖鄶?shù)的選項(xiàng)不需要由路由選擇。

新的選項(xiàng)。IPV6有一些新的選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)附加的功能。

世界和我國(guó)的IPV6發(fā)展現(xiàn)狀：

IPV6的發(fā)展是從1992年開始的，截止2016年9月底，全球共有超過(guò)220個(gè)國(guó)家和地區(qū)組織申請(qǐng)了IPv6地址，申請(qǐng)量已經(jīng)達(dá)到IPv4地址的18萬(wàn)多倍，其中25.4%的地址塊已通告使用。全球13個(gè)根域名服務(wù)器中已有11個(gè)根域名服務(wù)器支持IPv6；1346個(gè)頂級(jí)域名服務(wù)器中已有1318個(gè)支持IPv6，占比達(dá)97.9%。全球活躍的IPv6路由條目超過(guò)2.9萬(wàn)條，支持IPv6的自治域超過(guò)1.18萬(wàn)個(gè)，已有超過(guò)248個(gè)運(yùn)營(yíng)商永久提供IPv6的接入服務(wù)。

目前全球已注冊(cè)1.95億多個(gè)網(wǎng)站域名，其中約有763萬(wàn)多個(gè)域名支持IPv6“AAAA記錄”，占比達(dá)到3.90%。Alex排名前1000的網(wǎng)站中有約18.1%的網(wǎng)站支持IPv6永久訪問(wèn)；Alex排名前100萬(wàn)的網(wǎng)站中支持IPv6的網(wǎng)站數(shù)量達(dá)到約23.3萬(wàn)多個(gè)。2016年移動(dòng)APP應(yīng)用也開始支持IPv6-only網(wǎng)絡(luò)。其中最重要的一個(gè)推動(dòng)力量，就是蘋果公司宣布從2016年6月1日開始所有提交至蘋果APP Store的應(yīng)用必需支持IPv6-Only，這一舉措大大提高了APP支持IPv6網(wǎng)絡(luò)的比率。預(yù)計(jì)到2018年，全球的移動(dòng)APP將有80%以上支持IPv6-Only網(wǎng)絡(luò)。

目前，IPV6已被廣泛部署和應(yīng)用，并仍在不斷穩(wěn)步增長(zhǎng)。國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)亞太區(qū)主任拉杰內(nèi)什辛格在最近的采訪中提到，IPV6已成為一些主要網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)主體，全球主要內(nèi)容提供商流量的20%是通過(guò)IPV6傳輸。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，截至2017年8月，比利時(shí)的IPV6流量滲透率最高，已超過(guò)46%；而中國(guó)僅為0.6%，排名世界67位。

IPv6從1998年由CERNET首次引進(jìn)中國(guó)，到今年2017年，將滿20年了?，F(xiàn)在教育網(wǎng)的IPv6網(wǎng)絡(luò)覆蓋了800多所高校，已經(jīng)有600萬(wàn)IPv6網(wǎng)絡(luò)用戶。電信、聯(lián)通、移動(dòng)的IPv6試點(diǎn)城市里面，合計(jì)有超過(guò)1500萬(wàn)的IPv6用戶。粗略一算，國(guó)內(nèi)IPv6的用戶數(shù)量大約有2000萬(wàn)。

不過(guò)，中國(guó)目前與美國(guó)、歐洲國(guó)家，乃至于印度之間的差距，不僅沒(méi)有縮小，反而顯著加大，中國(guó)在IPv6發(fā)展上嚴(yán)重落后。

2016年12月7日舉行的“2016全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大會(huì)（GNTC）”上，中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授吳建平在演講中表示，我國(guó)的IPv6發(fā)展“起了個(gè)大早，趕了個(gè)晚集。”吳建平認(rèn)為，國(guó)家在2003年就將IPv6的發(fā)展提上了日程，這是非常正確非常及時(shí)的戰(zhàn)略決策，當(dāng)時(shí)經(jīng)過(guò)五年的發(fā)展，第一期取得了預(yù)定的戰(zhàn)略目標(biāo)。但從2008年以后，我國(guó)IPv6的發(fā)展速度開始放緩，開始落后于國(guó)際水平。在吳建平看來(lái)，造成今天局面的主要原因有三個(gè)：NAT技術(shù)大量使用、互聯(lián)網(wǎng)缺乏應(yīng)有的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)、推廣遷移的代價(jià)巨大。

我國(guó)IPV6的發(fā)展展望：

近日，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規(guī)模部署行動(dòng)計(jì)劃》，并發(fā)出通知，要求各地區(qū)各部門結(jié)合實(shí)際認(rèn)真貫徹落實(shí)。行動(dòng)計(jì)劃的主要目標(biāo)為：

到2018年末，市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的良性發(fā)展環(huán)境基本形成，IPv6活躍用戶數(shù)達(dá)到2億，在互聯(lián)網(wǎng)用戶中的占比不低于20%

到2020年末，市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的良性發(fā)展環(huán)境日臻完善，IPv6活躍用戶數(shù)超過(guò)5億，在互聯(lián)網(wǎng)用戶中的占比超過(guò)50%，新增網(wǎng)絡(luò)地址不再使用私有IPv4地址

到2025年末，我國(guó)IPv6網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、用戶規(guī)模、流量規(guī)模位居世界第一位，網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、終端全面支持IPv6，全面完成向下一代互聯(lián)網(wǎng)的平滑演進(jìn)升級(jí)。

總 結(jié)

IPV6這個(gè)扮演核心技術(shù)的角色在互聯(lián)網(wǎng)世界中越來(lái)越受到重視，它的新技術(shù)、新能力、新品質(zhì)必將在未來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)世界中發(fā)揮舉足輕重的作用。我國(guó)雖然“起步早，發(fā)展慢”，但最近越來(lái)越重視IPV6技術(shù)，并努力為此投入大量的人力、物力、財(cái)力支持。

未來(lái)，IPV6定將在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、智能家居等新興領(lǐng)域中大放光彩。